干式（shì）复合奶粉包装膜加工的关键问题

【摘要】本文对干式复合奶粉包装膜工（gōng）艺中的PE膜选择、复合强度和异味控制等问（wèn）题进行了简要介（jiè）绍和分析。

关键词（cí）：包装膜 三层共挤 复合（hé）强度 异味

一（yī）、前言 

近 年来，随着人民生活水平的日（rì）益提（tí）高及世（shì）界著名食（shí）品公司不断进入中（zhōng）国（guó）市场，我国奶制品（pǐn）行业呈现（xiàn）出蓬勃（bó）的发展势（shì）头，其中高质（zhì）量、高营养的奶粉消耗量与日俱增。 与（yǔ）此相适应，有着替代铁罐趋势的干式复（fù）合奶粉（fěn）软塑包装逐渐拥有越来越高的市场占（zhàn）有（yǒu）率。本文针对当前市场奶粉软塑复合包装的几个常见的（de）问题进行简要介绍和分 析。

二、工艺路线

(一)材质设计：PET12μm//AL7μm //PE70μm。

在（zài）本结构（gòu）中，PET属（shǔ）于（yú）受（shòu）力层，具有较高的拉（lā）伸（shēn）强度，同时其优（yōu）良的透明性可以充分（fèn）展现印刷的精美。AL箔则是光、氧（yǎng）气和水的阻（zǔ）隔层，对于奶粉的保质保香起着关键作用。内层PE膜属热封层和（hé）与奶粉直接接触的材料。

(二)工艺流程：PET印刷（shuā）——与AL光亮面复合(一遍复合) ——与PE膜复合(二遍复合)——熟化——分切——出厂

三（sān）、几个关键问（wèn）题

(一)PE膜的选择

高速自动包装机的普遍使用，对奶粉包装膜提出（chū）了更高的要（yào）求，尤其是PE膜的热封性能、耐污（wū）染性能和摩（mó）擦系数(C.O.F)。采用三（sān）层共挤（jǐ）技术，对不同挤出层进行不同的设计（jì），可达到既保证产品的性（xìng）能要求，又可有效地控制成（chéng）本的目的。可设计如下（xià）配比：

需要特别指出的是，茂金属聚乙烯(mPE)经过（guò）近10年的生产应用和EXXON、DOW等公司的研究（jiū）与开发，得到了巨大发展。茂金属聚乙烯(mPE)相对分子质量分布比较窄，其重均相对分子质量(MW)和数均相对分子质量（liàng）(MS)之比为2，远低于一般PE的3-5，有着优异的低（dī）温热（rè）封性能和较高的热（rè）封强度。DOW公司还利用INSTTE技术（shù）在mPE中引入了长支链（liàn）结构，较大改善了（le）加工性能，从而使其（qí）在高档软塑包装（zhuāng）产品中（zhōng）得（dé）到了（le）广泛应用，上表中的PE设计即（jí）可满足用户的要求。

(二)复合强度

在PET12μm//AL7μm//PE70μm结构中，各（gè）层（céng）的剥离力大小直接影响着（zhe）复合膜（mó）的封口强度，如前所（suǒ）述，采（cǎi）用上述PE膜（mó）后，只要保证PE膜的电晕强度在38-40dyn/cm之间，上胶（jiāo）量在2.5-3.5g/m2，熟化温度45-50℃，熟化时间48小时，就（jiù）可保证AL层与（yǔ）PE之间的复合强度没有问题。但PET与AL之间的复合强度是个（gè）薄弱（ruò）环节，实验证明，在正常工（gōng）艺条件下，如果PET电晕强度只有（yǒu）45dyn/cm，则油墨层会转移至AL面，剥（bāo）离力极低。为此，提高PET电（diàn）晕强度至（zhì）50dyn/cm，就可避（bì）免出现油墨风象，测试结果为不可剥离(PET撕裂)。另外，粘合剂层的（de）状（zhuàng）态也不容（róng）忽视。粘合剂中（zhōng）的固化剂多（duō）为聚多异氰酸酯，其活性基团—NCO会与—OH、--OOOH、--NH2、--RNH等基团发生反（fǎn）应，从而影响粘合剂固化（huà）效果（guǒ）。所以，必须严格控制乙酯溶剂中的水（shuǐ）分含量以及（jí）容器的清洁，防止含有上述活性基团的物质的不良影响。

(三)异味

奶粉产品对包装材料的异（yì）味是非常敏感的，严重的外来气味会使奶粉的（de）风味发生改变，甚至危害消费者的健康。复合（hé）膜异味主要有两个来（lái）源：一是残留（liú）溶剂，一是PE树脂。下面分别对这（zhè）两个问题进行阐述。

1、残留溶剂的控制

残留溶剂来自印刷和复合两个工序。目前，凹版印刷基本上（shàng）使用苯类油墨，溶剂为（wéi）甲（jiǎ）苯、乙酯和（hé）丁酮。我（wǒ）们在（zài）实践中，从以下几个方面控制，效果较（jiào）好。

1)由于丁酮气（qì）味较重，可要求油墨供（gòng）应商禁用。

2)减少慢干溶剂（jì）的加入。环境（jìng）温度越高，溶剂挥（huī）发速度越（yuè）快，为（wéi）了（le）防止堵版，常加入二甲苯、异丙醇等挥发速度较慢的溶剂。在生产车间安置空调，控制环境温度在20--30℃之间，基本上不（bú）再需（xū）要加入（rù）这类溶剂。

3)合理设置干（gàn）燥箱温度和排风量。层次版设定在55--60℃，大面积满版印刷设定在70--85℃。进风压和排风压（yā）并非越大越好(过（guò）大会引起墨层划伤或断膜)，而是要使两者达到平（píng）衡。一般进（jìn）风压和排风压设在80—90mmHg.

4)由于满（mǎn）版油墨常（cháng）在最后一个机组印刷，较前面层次版经过的干燥（zào）箱次数少，所以在许可（kě）的条件下，再空跑1—2个机组后收卷，可最大限度地减少溶（róng）剂残留。在印刷工（gōng）序，残留溶剂总量应控制在3mg/m2以下，其（qí）中甲苯要低于2mg/m2。

复合工（gōng）序一般采用双组份（fèn）聚氨（ān）酯胶粘剂，溶剂为乙酯。残留溶剂控制的方法为：

1)在满足要求的情况下，通过对比试验，选择对乙酯溶剂释放性好的胶粘剂，然后确定供应商。这一（yī）点常常被忽视，应引起印刷厂家的注意。

2)控制上胶量。在（zài）复合强度及（jí）表现符合要求的前提下，应减少上胶量。与增（zēng）加乙酯来稀释胶粘（zhān）剂相比，选择适当（dāng）的网线辊调节上胶量的（de）办法更有效（xiào）。

3)三段式干燥（zào）：干燥箱入口至出口的温度设置60、70、80三段梯度，渐进（jìn）式提高。第一（yī）段温度过高，会使粘合剂表层干燥成膜，从而（ér）不利于深层溶剂（jì）的释放。

4)尽可能地提高排（pái）风量。

5)熟化：这既是胶粘剂固化过程，也是在一（yī）定程度上降低残留溶剂（jì）的过程。

6)包（bāo）装方式：膜卷包装可用纸代（dài）替（tì）通常用的塑料（liào），由于纸的透气性非常高，会使（shǐ）残留溶剂在使用之前的（de）运输与贮存过程中得以不（bú）断地释放。

2、PE树脂异味

树脂异味的控制主要（yào）从两个方面考（kǎo）虑。一是加工温度。温度（dù）过高会使树脂氧化，产生异味，一般（bān）来讲，吹（chuī）塑（sù）PE膜异（yì）味要比挤出流延膜的异味低得多。二是树脂中的低分子物如增塑剂（jì）、爽滑剂或其它添加剂的析出。在这方面，寻求树脂供（gòng）应商的支持和建议是（shì）必要的。

四（sì）、产品主要指标

通过前（qián）述几个（gè）关键点的控制，包材质量（liàng）完全（quán）符合用户的要求（qiú），取得了较好的经济效益。

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